PLC教学探讨

解德鑫

[摘要]微机技术与微电子技术的迅速发展极大地推动了PLC在世界范围内的发展，使其在生产中的地位越来越重要。适应这一发展形势，可编程序控制器技术已成为各类职业技术学校电子与电气专业的一门必修课，且在职业技能鉴定中也逐渐成为指定的考核内容。为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性。可编程序控制器（简称PLC）正是顺应这一要求出现的。电气、机电一体化的学员必须掌握PLC的基础知识和应用技能。文章针对教师如何在教学中做好引导，提高学生学习PLC的兴趣、调动学生积极参与、发挥学生的主体作用展开论述，以提高学生PLC应用能力，适应现代社会岗位要求。

[关键词]PLC；直观教学；辅助教学；项目教学

[DOI]1013939/jcnkizgsc201533186

1身临其境引发学生的学习热情

上好第一堂课是引导学生成功学好PLC课程的前提和基础。刚开始上PLC课程时，学生对本课程并不了解，在现代化科技飞速发展的信息时代，教师应多获取与本专业相关的资料，提高自身素质，给学生以信心，激发学生的学习兴趣。比如讲授PLC课程时，首先列举PLC在工业、农业、交通运输业及日常生活中广泛应用的例子，例如：汽车生产流水线，学校的机械加工中心、数控机床、机械手的控制、电梯控制、钢铁集团（如包钢）的高炉上料，货物的存取、运输、检测，大型造纸厂中PLC的应用，甚至是机器人的控制等都有PLC的功劳，还有繁华城市的霓虹灯、交通灯，舒适小区里的人工喷泉等，这些与大家日常生活息息相关的例子，使学生对这门课程有一个初步的了解，觉得它就在我们身边，同时教师还可以联系就业市场的需求（有较多单位提出“懂得PLC者优先”），从而激发了学生的学习欲望。

2让学生自己动手制作图片

在现代化科技飞速发展的信息时代，教师的教学媒体不仅是黑板、教材，还可以从各方面获取更多的资料信息，如校园网或互联网。同时不仅是老师传授给学生，学生可以通过老师给出的任务书，从各方面获取资料，充分发挥学生的想象。这样不仅培养了学生的思维能力，而且在完成任务书的同时，不自觉地学会了解决问题的方法，在这过程中还增强了学生之间信息交流。例如：在了解PLC的用途之后，让每个组的学生自己动手画有关与PLC应用有关的图片，有条件的可以用相机拍或者从网上下载与PLC应用有关的图片，连成一幅作品，完成后展览在班级教室内，供学生参观他们所做的成果。例如，在我所代课的班级中，学生做成的图片五彩缤纷，有美丽的喷泉、霓虹灯、交通灯、电子屏幕车展，轰隆隆的炼钢炉、数控车床、自控轧钢机、自动运料车等，学生的一幅幅作品，有的还加上“PLC就在这里”“瞧，PLC多厉害”“没有PLC，工人就更辛苦”的说明等。这样不但激发了学生学习的兴趣，还在享受成就感的同时培养自信心、拓展了学生的创造性思维。

3改革教材，分组教学

PLC教学教材按照原理、指令、应用、操作等分成几个独立的章节。如果按照教材的顺序进行教学，则要等基本指令、基本应用学习完毕后，再进行基本操作的学习，这样在此期间学生所学习的知识点得不到巩固应用，容易混淆且效率不高。

教师教学时，则要考虑有利于学生学习的动态过程而开展。为此，笔者在教学中打乱了固定的教学模式，采用课题教学的方式，重组教学章节。

笔者多方面收集了若干PLC应用实例，整合成五个教学章节：PLC基本原理、顺序控制、时序与计数控制、位置控制和特殊功能综合应用。每个课题以一个应用为主，介绍应用实例的生产应用、用PLC实现的控制线路、应用的基本指令和编程调试。各章节以难易结合的方式，依次展开电动机的正反转双重连锁控制，多台电动机的顺序控制、电动机的Y-Δ控制、信号灯的闪烁控制、多个信号灯用特殊指令实现的亮灭控制等。这样，每个课题以教学单元为核心科学连贯，能有效地服务于教学。

4因材施教，直观教学

PLC课程是理论性和实践性紧密联系的课程。单纯依靠教师在黑板上画图讲解程序或分析控制动作过程，学生常常感到枯燥无味，难于理解，而且由于受板书的限制，所讲内容不够直观。

直观教学可以激发学生的兴趣，同时还培养了学生的观察能力，增强感性认识，开阔学生的想象力，有利于知识的理解。例如，在讲解PLC的结构时，教师带学生到实验室观看PLC实验板，了解PLC的外部结构及外部设备等，这样与老师在黑板上详细地讲解这些理论知识比较起来，学生更倾向于前者。在讲解机械手操作控制步骤时，学生对机械手的操作步骤在空间、时序上都缺乏思维的逻辑性，很难把一个复杂的控制系统分解为若干个独立的控制过程。通过多媒体，教师可以把机械手控制步骤以动画的形式形象地展示给学生。这样的教学环境更能激发学生的思维，强化学生对整个系统的印象。

在整个课堂教学过程中，教师和学生处于一种互动的状态，更易引起学生的注意力，激发学生的学习兴趣，使学生的认知过程更为生动和深刻，增强课堂教学的感染力，提高教学水平。

5采用直观教学，组织学生到企业实习

直观教学可以激发学生的兴趣，同时还培养了学生的观察能力，增强感性认识，扩大学生的思维空间，开阔学生的想象力，有利于对知识的理解。例如：在讲解PLC的结构时，教师带学生到实验室观看PLC示教板，了解PLC的外部结构及外部设备等，这样对PLC的外部结构就有一个感性的认识，与老师在黑板上详细地讲解这些理论知识比较起来，学生愿意选择前者，教学效果前者会好得多，对理性知识，学生在感性直观教学中易于理解、掌握。但对于PLC的内部结构，则利用挂图讲解，这样学生对PLC就有一个较清晰的印象。有条件的情况下可以组织学生到企业实习，在工人师傅XCPLC设备及强大功用的讲解下，了解PLC在实际工作岗位的重要作用，提高学习的兴趣与动力。

6根据项目教学上好实验课

项目教学法对职业技术学校的学生很有针对性，对培养学生素质、提高学生动手能力有重要意义。实验教学是学生乐于接受的学习方式，满足学生们的好奇心，激发学生学习知识的兴趣。实验课不但是对理论课的补充，也是强化学习效果的重要手段，可以加深对理论知识的理解，让学生在实验中体会到PLC教学内容丰富、应用广泛，体会到PLC是能解决实际问题的实用学科，而不是枯燥无味的说教。因此根据项目教学的特点上好实验课是十分必要的。

实验主要要求学生通过动手、观察、直观感受，掌握现象和结论，进一步加深理解所学理论知识，同时PLC实验可以调试自己编制的程序，进行模拟实验。在培养学生动手能力的同时，培养学生应用理论知识的能力及处理和解决问题的能力。

7综合实训，一体化教学

实验教学是学生乐于接受的学习方式，满足学生的好奇心，激发学生学习的兴趣。实验主要要求学生通过动手、观察、掌握现象和结论，进一步加深理解所学理论知识，同时可以调试自己编制的程序，进行实验。

例如，在学习PLC控制电动机正反转时，师生共同分析双重连锁电动机正反转的电气原理图，通过经验设计法，把它变成由PLC实现控制的梯形图。接着由学生自己动手把I/O接线图接好，再运行编制的程序。当电动机按照预定的要求运转时，学生会产生很浓厚的成功意识：原来PLC控制也不是想象的那么困难，难以克服。

在此基础上，可以引导学生编制工作台往返控制“工作台由电动机带动先正转运行，到行程限位开关时再反转，如此循环”的程序，这时通过更改正反转就轻而易举地实现了控制要求。通过以上实验，学生既动手编制、调试自己的程序，又对行程限位控制加深了理解。